Миниатюрные тяговые лучи помогли собрать искусственные клетки в тканевую структуру

Москва, 15:17, 14 Май 2018, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.

Исследователи из Имперского колледжа Лондона и Университета Лафборо использовали лазеры, чтобы соединить, выстроить и скрепить искусственные клетки, открыв путь для создания сетей из них, действующих как ткани.

Команда заявила, что, воздействуя на мембраны искусственных клеток, их можно склеивать, выстраивая в абсолютно новые структуры.

Проект представлен в Nature Communications.

Биологические клетки могут выполнять сложные функции, но их тяжело производить контролируемым способом. Искусственные элементы, в принципе, можно изготавливать по желанию. В этом проекте исследователи показали новы уровень сложности работы с синтетическими клетками, выстроив их в тканевые структуры с разными типами связи.

Конечные изделия могут выполнять различные задачи. Например, запускать химические реакции или перемещать вещества по сетям искусственных и биологических клеток.

Синтетические структуры имеют мембранную оболочку, которую исследователи сделали «клейкой». Чтобы заставить клетки подойти достаточно близко друг к другу, команда сначала манипулировала ими с помощью «оптических пинцетов», действующих как миниатюрные «тяговые лучи». Они перемещали элементы на нужные позиции. После соединение клетки можно было двигать одним блоком.

«Так нам удалось сформировать сети с ‘биосоединениями’, — сказал доктор Ювал Элани. – При повторном введении биологических компонентов, вроде белков, мы смогли заставить клетки общаться и обмениваться материалом. Так они имитируют природное поведение. Это – серьезный шаг к созданию биоподобных искусственных тканей».

Команде также удалось создать «привязь» между клетками. Мембраны при этом не соединены вместе. Их связывает усик, позволяющий двигать компоненты вместе.

Усовершенствовав процесс, группа смогла создать более сложные системы. Список включает линии клеток, двумерные формы, вроде квадратов, и трехмерные структуры (пирамиды и пр.). После объединения, объекты можно перестраивать и перемещать лазером в виде блока.

Наконец, команде удалось соединить клетки 2 клетки и заставить их слиться в одну большую. Для этого мембраны покрыли золотыми наночастицами. Когда лазер сконцентрировался на соединении, они резонировали, разбив мембрану. В результате оболочка двух клеток соединилась. Процесс может оказаться полезным для проведения химических реакций в ограниченных объемах.